知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1． Fe²⁺与I^-都是具有还原性的离子．某研究性学习小组拟用FeI₂与氯水反应比较Fe²⁺与I^-的还原性强弱，实验如下：
Ⅰ．实验需要配制250mL0.10mol/LFeI₂溶液
（1）配制FeI₂溶液除烧杯、量筒、胶头滴管外，还需要的玻璃仪器是 ______ ．
（2）如果定容时仰视刻度线，配制的FeI₂溶液浓度将 ______ （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）．
Ⅱ．探究Fe²⁺与I^-的还原性强弱
取10mL上述FeI₂溶液，向其中滴加少量新制的氯水，振荡后发现溶液呈黄色．同学们对产生黄色的原因提出假设：
假设1：只有I^-被少量Cl₂氧化成I₂溶解在溶液中，还原性：I^-＞Fe²⁺；
假设2：只有Fe²⁺被少量Cl₂氧化成Fe³⁺，还原性：Fe²⁺＞I^-．
（1）设计方案，验证假设
实验方案预期现象结论
______ ______ 假设1正确
______ 假设2正确
（2）实验发现假设1正确，写出假设1涉及的离子方程式： ______ ．

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2．合成气的主要成分是一氧化碳和氢气，可用于合成二甲醚等清洁燃料．从天然气获得合成气过程中可能发生的反应有：
①CH₄（g）+H₂O（g）⇌CO（g）+3H₂（g）△H₁=206.1kJ•mol^-1
②CH₄（g）+CO₂（g）⇌2CO（g）+2H₂（g）△H₂=247.3kJ•mol^-1
③CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g）△H₃
请回答下列问题：
（1）在一密闭容器中进行反应①，测得CH₄的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示．反应进行的前5min内，v（H₂）= ______ ；10min时，改变的外界条件可能是 ______ ．

（2）如图2所示，在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH₄和CO₂，使甲、乙两容器初始容积相等．在相同温度下发生反应②，并维持反应过程中温度不变．
①可以判断甲容器中反应已达平衡状态的是 ______ ．
a．生成CH₄的速率是生成CO的速率的2倍
b．容器内压强保持不变
c．容器内气体的密度保持不变
d．容器内各气体的浓度保持不变
②甲乙两容器中反应达到平衡时，下列说法正确的是 ______ ．
a．化学反应速率：v （甲）＞v （乙）
b．甲烷的转化率：α（甲）＜α（乙）
c．压强：P（甲）=P （乙）
（3）反应③中△H₃= ______ kJ•mol^-1．800℃时，反应③的化学平衡常数K=1.0，某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见如表：
CO H₂O CO₂ H₂
0.5mol 8.5mol 2.0mol 2.0mol
此时反应③中正、逆反应速率的关系是 ______ （填代号）．
a．v（_正）＞v_（逆）b．v（正）＜v_（逆）c．v_（正）=v_（逆） d．无法判断．

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3．某同学完成如下探究实验：
实验目的：比较Cl₂、Br₂、I₂三种单质的氧化性强弱
实验药品：NaBr溶液、KI溶液、氯水、淀粉溶液
实验记录：

实验步骤	实验现象	实验结论
	溶液变为黄色	氧化性：Cl₂＞Br₂
	溶液变为黄色	氧化性： Br₂＞I₂
	溶液的颜色由黄色变为蓝色	氧化性： Br₂＞I₂

反思与评价：
（1）步骤①反应的离子方程式为： ______ ．
（2）检验②中所得黄色溶液含I₂的另一种方法是（简述实验操作和相应的实验现象）
______ ．
（3）你认为上述实验设计（填“能”或“不能”） ______ 达到实验目的，理由是 ______ ．

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4．欧盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排税以应对冰川融化和全球变暖，使得对如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用碳资源的研究显得更加紧迫．请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质．
（1）用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒（杂质），这种颗粒可用如下氧化法提纯，请完成该反应的化学方程式：
______ C+ ______ KMnO₄+ ______ H₂SO₄→ ______ CO₂↑+ ______ MnSO₄+ ______ K₂SO₄+ ______ H₂O
（2）焦炭可用于制取水煤气．测得12g碳与水蒸气完全反应生成水煤气时，吸收了131.6kJ热量．该反应的热化学方程式为 ______ ．
（3）工业上在恒容密闭容器中用下列反应合成甲醇：
CO（g）+2H₂（g） $%20%5Coverset%7B%5Ctext%7B%E5%82%AC%E5%8C%96%E5%89%82%7D%7D%7B%5Cunderset%7B%5Ctext%7B%E5%8A%A0%E7%83%AD%7D%7D%7B%7B%5Crightleftharpoons%7D%7D%7D$ CH₃OH（g）△H=akJ/mol．
如表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数（K）．
温度 250℃ 300℃ 350℃
K 2.041 0.270 0.012
①判断反应达到平衡状态的依据是 ______ ．
A．生成CH₃OH的速率与消耗CO的速率相等
B．混合气体的平均相对分子质量不变
C．混合气体的密度不变
D．CH₃OH、CO、H₂的浓度都不再发生变化
②某温度下，将2mol CO和一定量的H₂充入2L的密闭容器中，充分反应10min后，达到平衡时测得c（CO）=0.2mol/L，则以H₂表示的反应速率v（H₂）= ______ ．
（4）CO还可以用做燃料电池的燃料，某熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，该电池用Li₂CO₃和Na₂CO₃的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO₂的混合气为正极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，其正极反应式：O₂+2CO₂+4e^-═2CO₃^2-，则负极反应式： ______ ．
（5）向BaSO₄沉淀中加入饱和碳酸钠溶液，充分搅拌，弃去上层清液，如此处理多次，可使BaSO₄全部转化为BaCO₃，发生反应：BaSO₄（s）+CO₃^2-（aq）═BaCO₃（s）+SO₄^2-（aq）．已知某温度下该反应的平衡常数K=4.0×10^-2，BaSO₄的K_sp=1.0×10^-10，则 BaCO₃的溶度积K_sp= ______ ．

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5． 2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃（g）反应过程的能量变化如图所示．已知1mol SO₂（g）氧化为1mol SO₃（g）的△H=-99kJ/mol．
请回答下列问题：
①图中A点表示： ______ ，C点表示： ______ ，E的大小对该反应的反应热 ______ （填“有”或“无”）影响．
②图中△H= ______ kJ/mol．

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6．在一只试管中放入几小块镁片，把试管放入盛有25℃的饱和石灰水的烧杯中，用胶头滴管滴5mL盐酸于试管中．试回答下列问题：
（1）实验中产生的现象是： ______ ．
（2）写出有关的化学方程式： ______ ．
（3）由实验推知：MgCl₂溶液与H₂的总能量 ______ （填“＜”“＞”或“=”） Mg片和盐酸的总能量．

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7．解答下列问题：
Ⅰ．某同学做如下实验（图1），以检验反应中的能量变化．

（1）实验中发现反应后（a）中温度升高，由此可以判断（a）中反应是 ______ 热反应；该反应中 ______ 能转化成 ______ 能．
（2）（b）中温度降低，下列各图（图2）所表示的反应是（b）反应的是 ______ ．
Ⅱ．一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图3所示．
（1）该反应中 ______ 是反应物，反应是 ______ 反应．
（2）反应开始到10s，用Z表示的反应速率为 ______ mol/（L•s）
（3）反应开始到10s时，Y的物质的量浓度减少了 ______ mol/L
（4）反应的化学方程式为 ______ ．

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8．某实验小组同学进行如下实验，以探究化学反应中的能量变化．

（1）实验表明：①中的温度降低，由此判断氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应是 ______ （填“吸热”或“放热”）反应．
（2）实验②中，该小组同学在烧杯中加入5mL 1.0mol/L盐酸，再放入用砂纸打磨过的铝条，观察产生H₂的速率，如图A所示，该反应是 ______ （填“吸热”或“放热”）反应，其能量变化可用下图中的 ______ （填“B”或“C”）表示．

图A中0一t_l段化学反应速率变化的原因是 ______ ．

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9．氢是一种重要的非金属元素．氢的单质及其化合物在科学研究和工业生产中有着广泛而重要的作用．
（1）工业上一般采用CO和H₂反应合成可再生能源甲醇．反应如下：CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）△H=-90.1KJ•mol^-1在250℃下，将一定量的CO和H₂投入10L的密闭容器中，各物质的物质的量浓度（mol•L^-1）变化如表所示：（前6min没有改变条件）

	2min	4min	6nin	8min	…
CO	0.07	0.06	0.06	0.05	…
H₂	x	0.12	0.12	0.20	…
CH₂OH	0.03	0.04	0.04	0.05	…

①x= ______ ．
②250℃时该反应的平衡常数K的计算式为： ______ （不必化简）．
③若6min～8min只改变了某一条件，所改变的具体条件是 ______ ．
④第8min时，该反应是不是达到平衡状态 ______ ．（填“是”或“不是”）
（2）某硝酸厂处理尾气中的NO的方法是用H₂将NO还原为N₂．已知：

H₂还原NO生成氮气和水蒸气的热化学方程式是 ______ ．

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10．二氧化碳的捕捉和利用是我国能源领域的一个重要战略方向．
（1）．用活性炭还原法可以处理汽车尾气中的氮氧化物，某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，发生反应C（s）+2NO（g）⇌N₂（g）+CO₂（g）△H，在T₁℃时，反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如表：

时间/min 浓度/（mol/L）	0	10	20	30	40	50
NO	2.0	1.16	0.80	0.80	0.96	0.96
N₂	0	0.42	0.60	0.60	0.72	0.72
CO₂	0	0.42	0.60	0.60	0.72	0.72

①根据图表数据分析T₁℃时，该反应在0-20min的平均反应速率
v（N₂）= ______ mol•L^-1•min^-1；计算该反应的平衡常数K= ______ ．
②30min后，只改变某一条件，根据上表的数据判断改变的条件可能是 ______ （填字母代号）．
A．加入合适的催化剂 B．适当缩小容器的体积
C．通入一定量的NO D．加入一定量的活性炭
③若30min后升高温度至T₂℃，达到平衡时，容器中NO、N₂、CO₂的浓度之比为5：3：3，则达到新平衡时NO的转化率 ______ （填“升高”或“降低”），△H ______ 0（填“＞”或“＜”）．
（2）工业上用CO₂和H₂反应合成二甲醚．已知：
CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g）△H₁=-49.1kJ•mol^-1
2CH₃OH（g）⇌CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H₂=-24.5kJ•mol^-1
写出CO₂（g）和H₂（g）转化为CH₃OCH₃（g）和H₂O（g）的热化学方程式 ______ ．
（3）二甲醚燃料电池具有能量转化率高、电量大的特点而被广泛应用，一种二甲醚氧气电池（电解质为KOH溶液）的负极反应式为： ______ ．

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实验方案	预期现象	结论
______	______	假设1正确
______	______	假设2正确

CO	H₂O	CO₂	H₂
0.5mol	8.5mol	2.0mol	2.0mol

温度	250℃	300℃	350℃
K	2.041	0.270	0.012